03第3章 变压器13545.pptVIP

1 1 3.1 变压器的基本工作原理和结构 3.1.1 变压器的基本工作原理及分类 3.1.2 变压器的基本结构 3.1.3 变压器的型号与额定值 3.1.1 变压器的基本工作原理和分类 工作原理 1、 变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。 2、Ф在两个绕组中分别产生感应电势e1和e2 3、若略去绕组电阻和漏抗压降，则以上两式之比为：????????? ??? U1/U2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2 4、U1/U2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2=k， k——定义为变压器的变比。 即：U1/U2=N1/N2?=K ● 从此式可以看出，若固定U1，只要改变匝数比即可达到改变电压的目的了 ● 变压器就是按照“动电生磁，动磁生电”的电磁感应原理制成的。 电力变压器类别-调压方式 一、铁芯——变压器的磁路 ●铁芯结构——心式、壳式 ●铁芯的交叠装配 变压器铁心叠法，一般将硅钢片裁成条形，然后进行叠装。偶数层刚好压着奇数层的接缝，从而减少了磁路和磁阻，使磁路便于流通 ——接逢处气隙小 可以避免涡流在钢片之间流通 ●变压器铁心柱横截面 小型变压器做成方形或者矩形 大型变压器做成阶梯形 ，容量大则级数多。叠片间留有间隙作为油道(纵向或横向)。 二、绕组——变压器的电路 变压器绕组一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线在绕线模上绕制而成。 为便于制造、在电磁力作用下受力均匀以及机械性能良好，绕组线圈作成圈形。 按照绕组在铁芯中的排列方法分类，变压器可分为铁芯式和铁壳式两类 基本型式——根据高低压绕组在铁芯柱上排列方式不同可分为同芯式和交叠式 ※ 铁壳式变压器 变压器的铁芯柱在中间，铁轭在两旁环绕，且把绕组包围起来 结构比较坚固、制造工艺复杂，高压绕组与铁芯柱的距离较近，绝缘也比较困难 通常应用于电压很低而电流很大的特殊场合，例如，电炉用变压器。这时巨大的电流流过绕组将使绕组上受到巨大的电磁力，铁壳式结构可以加强对绕组的机械支撑，使能承受较大的电磁力。 ※ 芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图 绕组同芯套装在变压器铁心柱上，低压绕组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层，以便于绝缘。 绕组的基本型式——交叠式 ※交叠式 ——铁壳式变压器常用。高压绕组和低压绕组各分为若干个线饼，沿着铁芯柱的高度交错地排列着 三、油箱和冷却装置 变压器油——冷却、绝缘 ①绝缘：绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间 ②散热：热量通过油箱壳散发，油箱有许多散热油管，以增大散热面积。采用内部油泵强迫油循环，外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱 ●油箱——机械支撑、冷却散热、 ● 冷却装置 油泵——为了加快散热，有的大型变压器采用内部 油泵强迫油循环 风扇——外部用变压器风扇吹风 自来水——冲淋变压器油箱。这些都是变压器的冷却装置。 四、绝缘套管 绝缘套管由中心导电杆与瓷套组成。导电杆穿过变压器油箱、在油箱内的一端与线圈的端点联接，在外面的一端与外线路联接。 低压引比线一般用纯瓷套管，高压引线一般用充油或电容式套管 套管外形常做成伞形，电压越高、级数愈多。 五、保护装置 三、变压器的发热和冷却 变压器的允许温升 ——主磁通流径闭合铁心，磁阻小，同时匝链了原边和副边绕组,并感应出电势 与 。是变压器传递能量的主要媒介 ——原边绕组漏磁通，仅与原边绕组匝链，通过变压器油或空气形成闭路，磁阻大，不传递功率 主磁能与漏磁通的区别： ●在性质上——磁路不同，因而磁阻不同。 Φ0——同时交链一、二次绕组，路径为沿铁芯而闭合的磁路，磁阻较小，具有饱和特性，Φ0 与 I0 呈非线性关系。 Φ1δ——只交链一次绕组，它所经的路径大部分为非磁性物质，磁阻较大， Φ1δ 与 I0 呈线性关系，不具饱和特性。 ●在作用上——功能不同。主磁通通过互感作用传递功率，漏磁通不传递功率，仅起漏抗压降的作用。 ●在数量上—— Φ0 ＞ 99% 总磁通， Φ1δ ＜1%总磁通 二、变压器各电磁量参考方向的规定 规定电流的正方向与该电流所产生的磁通正方向符合“右手螺旋”定则， 规定磁通的正方向与其感应电势的正方向符合“右手螺旋”定则。 电流正方向与电势正方向一致。 二、变压器各电磁量参考方向的规定 一次绕组（负载）——按电动机惯例 ——同方向 与 ——符合右手螺旋定则